高中化学 4.4.1《氨》课件人教版必修一

第四节氨硝酸硫酸（一）大气中N2NO3-NH3尿素及动植物遗体NO3-土壤中的微生物氮素化肥氮元素是一切动植物的生长都需要的营养元素。大气中含有大量的氮气，但是不能被多数生物直接吸收，多数生物只能吸收含氮元素的化合物。氮的固定(fixationofnitrogen)：将空气中游离的氮转变为氮的化合物的方法叫做氮的固定。氮的固定自然固氮人工固氮：合成氨豆科植物根瘤菌固氮；打雷放电条件下固氮。一、氨(NH3)：(ammonia)合成氨是人类发展史上的一项重大突破，解决了因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题。对合成氨研究有贡献的三位科学家哈伯(1868—1934)，德国化学家,合成氨工业的奠基人。1918年哈伯由于对合成氨研究作出过重大贡献，而获诺贝尔化学奖。年，法国化学家勒沙特列在研究平衡移动原理的基础上通过计算，认为N2、H2在高压条件下可以直接化合生成氨，接着，他用实验来验证。但在实验过程中发生了爆炸，他也没有调查事故发生的原因，而是觉得这个实验有危险，于是放弃了研究。勒沙特列的合成氨实验就这样夭折了。后来查明是由于他所用混合气体中含有O2，实验中H2和O2化合发生了爆炸。稍后，德国化学家耐斯特通过理论计算，认为合成氨是不可能的。因此人工合成氨的研究又一次止步。后来才发现，是能斯特计算时误用了一个热力学数据，以至得到错误结论。在合成氨研究屡屡受挫的情况下，德国另一位化学家哈伯知难而进，对合成氨进行了全面系统地研究和实验，终于在1908年7月在实验室里用N2和H2在600℃、200个大气压下合成氨，产率虽只有2%，但却是科学上的一项重大突破。当哈伯的合成氨工艺流程公众于世后，立即引起了德国当时的统治者们的注意，德国统治者为了达到吞并欧洲称霸世界的野心，同时也利用哈伯想成为百万富翁的贪婪心理，请哈伯出任德国威廉研究所所长，继续他的研究。从1911年到1913年短短两年时间内，哈伯不仅提高了合成氨的产率，而且合成了1000吨液氨，并且用它制造出3500吨烈性炸药TNT。到了1913年第一次世界大战时，哈伯已为德国建成了无数个大大小小的合成氨工厂，为侵略者制造了数百万吨炸药，从而导致并蔓延了这场秧祸全球的世界大战，这也是第一次世界大战德国为什么能坚持这么久的谜底。当事实真相大白于天下时，哈伯受到了各国科学家的猛烈抨击，尤其是当他获得1918年诺贝尔化学奖时，更激起了世界人民的愤怒。人工合成氨实验的成功令人欢心鼓舞，它对工农业生产、国防科技的重大意义是不言而喻的。但三位科学家留给后人的思考也是深刻的—科学必须造福于民！自主学习：氨气的物理性质问题准备:1.从新闻报道中你能归纳出氨的哪些物理性质?一、氨(NH3)：1．氨的物理性质：颜色：气味：状态：密度：无色有刺激性气味气体比空气的密度小水溶性：极易溶于水（1:700）氨易液化.自主学习：氨气的物理性质问题准备:2.用什么实验能证明氨气极易溶于水？实验：一支干燥的充满NH3的圆底烧瓶，用带有玻璃管和滴管(滴管预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯里(水中滴有酚酞溶液)。NH3水酚酞【操作方法】：打开止水夹，轻轻挤压胶头滴管，使少量的水进入烧瓶。观察并描述现象。NH3水酚酞烧杯中的水进入烧瓶中，形成红色的喷泉。——“喷泉实验”【实验现象】：①烧瓶里为什么会形成喷泉？②胶头滴管的作用是什么？③烧瓶中的溶液为什么变成红色？①烧瓶内外产生压强差。②引发“喷泉”实验③水溶液呈碱性，有OH-离子存在。⑴氨与水反应：2．氨气的化学性质：氨的溶解更主要的是化学反应。氨溶于水时，大部分氨与水结合，形成一水合氨（NH3·H2O）。NH3+H2ONH3·H2O⑴氨与水反应：2．氨气的化学性质：一水合氨NH3·H2O可以部分电离形成NH4+和OH-，所以氨水显弱碱性。NH3·H2ONH4++OH-NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-【小结】：氨水的成分分子：NH3、H2O、NH3·H2O离子：NH4+、OH-等NH3·H2O不稳定，受热时容易分解为NH3和H2O。不加热不分解.NH3·H2O===NH3↑+H2O现象：溶液红色褪色，冷却后恢复红色。【探究实验】：将氨的酚酞溶液倒入栓有小气球的试管中，加热。滴浓盐酸，在烧杯上盖上滤纸，在滤纸中间加上2-3滴浓氨水。用激光笔从侧面照射。现象：烧杯中产生大量的白烟，有丁达尔现象。【探究实验】：⑵氨与酸反应：NH3+HCl==NH4Cl(白烟)——此反应可检验NH3或HCl【知识延伸】：挥发性酸（HCl、HNO3等）遇氨气均有白烟生成；难挥发性酸H2SO4无此现象。==NH4Cl；NH3+HNO3==NH4NO3；2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4；不能用浓硫酸干燥.⑶氨与氧气反应：4NH3+5O2====4NO+6H2O催化剂△——工业制硝酸的基础。===2HNO3+NON2+3H22NH3高温、高压催化剂4NH3+5O2====4NO+6H2O催化剂△2NO+O2===2NO2内容小结1.氨的物理性质：无色，有刺激性气味气体，比空气的密度小，极易溶于水（1:700）氨易液化。2.氨的化学性质：(1)与水反应：NH3+H2ONH3.H2ONH4++OH-(2)与酸反应：HCI+NH3=NH4CI(3)与氧化剂反应：4NH3+5O24NO+6H2O催化剂△3、氨气制法：1）工业制法:N2+3H22NH3高温、高压催化剂2）氨气的实验室制法：(1)原料：用NH4Cl与Ca(OH)2混和加热制得(2)原理：2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O（3）制取装置：固固加热装置（5）验满：（4）收集装置：⑹环保措施:⑺干燥装置棉花的作用：防止空气对流浓氨水方法二：加热浓氨水制氨气NH3·H2O===NH3↑+H2OCaO或NaOH浓氨水4．氨的用途：氨制铵盐制硝酸制纤维、塑料、染料制纯碱制尿素作致冷剂制医用氨水氨的用途制硝酸制纯碱制尿素做致冷剂氨的物理性质：无色，有刺激性气味气体，比空气的密度小，极易溶于水（1:700）氨易液化。2.氨的化学性质：(1)与水反应：NH3+H2ONH3.H2ONH4++OH-(2)与酸反应：HCI+NH3=NH4CI(3)与氧化剂反应：4NH3+5O24NO+6H2O4.氨的主要用途：致冷剂制碱工业制氮肥制炸药等3.氨的制法：(1)工业制法：N2+3H22NH3(2)实验室制法：2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O△高温高压催化剂催化剂△